Р. Моррисон, Р. Бойд - Органическая химия (1125875), страница 226
Текст из файла (страница 226)
3. Пиррол можно восстановить цинком в уксусной кислоте в пирроаин (СаНтн). а) Какие структурные формулы возможны для пирролина7 б) На основании следующих данных уточните, какую структуру имеет пирролин: пирролин+ Оз; затем Нзо; затем Н Оз — » А(СантоаХ), хлоруксусная кислота + ХНз — ь Б(СчНаозХ) Б + хлоруксусная кислота — ь А.
4. Фуран и его производные чувствительны к протонным кислотам. Сведующие реакция служат иллюстрацией того, что при этом происходит: 2,5-диметилфуран + разб. НеЗΠ— а А(Счнгзо ), А + Хао! — ь янтарнаи кислота. а) Что представляет собой соединение А7 б) Напишите вероятную последовательность стадий образования соединения А из 2,5-димегилфурана.
6. Пиррол реагирует с формальдегидом в горячем пиридине с образованием смеси про- дуктов, из которой можно вьщелить с небольшим выходом соединение с формулой (СзнэХ)а. Какова структура этого соединения! (Указание: см. равд. 25.21 и стр. 1015.) 6.
Существуют три изомерные пирндинкарбоновые кислоты (СьН Х)СООН: А с т. пл. 137 С, Б с т. пл. 234 — 237 С и В с т. пл. 3!7 С. Их структуры были доказаны следующим образом: вэгэезамм хинолии + КМпом ОН вЂ” т дикислота (Сензоан) — -ь. Б, т. пл. 236 — 237 аС изохинолин+ КМпо„, ОН вЂ” ь дикислота (Стньоан) — — ~ Б, т. пл. 234 — 237 ~С, и В„т. пл.
317 'С. Какие структуры следует припасать кислотам А, Б и В2 7. э) Какие структуры возможны для соединения А7 сватез пкзатаа м-толуидин + глвцерин — А(С„Н,Х). б) На основания следующих данных уточните, какую структуру в действительности нмеет соединение А: саэгзз Сараува 2,3-диамииотолуол + глицерин (С„Н„Х,), Б+ Нано,, НС1; затем НзРО, — т В.
Гетероцилличгскиг соединения ~ о6 1034 8. Укажите все стадии в возможных любых необходимых алифатических в) 1-фенилизохинолина, б] 1-бензилизохинолина, в) 1,5-диметилизохинолина, г) 6-нитрохинолина, синтезах следующих веществ из бенгала, толуола и и неорганических реагентов: д) 2-метилхинолнн-б-карбоновой кислоты, е) 1,8-диазафенантрена ~указание: используйте дважды синтез Скраупа). 9. Укажите все стадии и синтезах следующих соединений, используя любые необходи- мые реагенты: а) 3-цианопиридина из р-николина, б) 2-метилпиперндина из пиридина, в) 5-аминохинолина из хинслина, г) атил-5-витра-2-фуроата из фурфурола, д) фурилакриловой кислоты из фурфурола, О н=снсоон е) 1,2,5-трихлорпентана иэ фурфурола, ж) альдегида 3-нндолкарбоновой кислоты нз иидола.
10. Напишите структурные формулы соединений А — Я, получающихся в результате следующих синтезов гетероциклических систем: а) этилмалонат+ мочевина, основание, нагРевание — + Д (СгНгознз), пиРили- дик (1,3-диазин); б) ацетонилацетон + НзИ вЂ” ИНз — -ь Б(сгнтзИз). Б + воздух — ь В(СгйзИз), пиридазин (1,2-дйазий); в) ацетилацетон + Н А — ИН« — ь Г(СзН Х,), пирогов; г) бутандион-2,3+ о-Сгнг(ИНз)з — ь Д(СыНтеИз), «икоксалик; д) этиленгликоль + фосген — ь Е(Сзн«Оз), 1,3-диокооланок; е) аитраниловая кислота + хлоруксусная кислота — е Ж(СгНзО,И). Ж + основание, сильное нагревание — ь 3(сгнтОИ), индаксил, промежуточное вещество в синтезе индиго; ж) аминоацетон — ь И(СгнггИз), И + воздух — ь К(С„Н И,), пиразия (1,4-диаэнн); з) зтвлепдиамин + этилкарбонат — ь Л(СзНзОХз), имидазолидак; в) о-С,Н [ИН ) + уксусная кислота.
сильное нагреваиие — ь. ' М(сз)1зИз), бекзимидаэо«; к) этил-о-аминобензоат+ мзлоновый эфир — ь Н(С,гныогИ), нерастворимо в разбавленной кислоте), С НОМа Н вЂ” --~- 0(С„Н„О,И), О + кислота, слабое пвгревание — + П(сзнтозИ), «иколик; л) повторите последовательность (к), исходя из этйл-3-аминопнридин-2-карбоиси- л ата — ь 1,5-диазонафща«ик; и) бензальацетофенон + КСИ + уксусная кислота ь Р(СгзН«зОХ), Р + СН ОН, Н+, Н О вЂ” С(С,Н„О ) + ИН+, С+ фенилгидразин Т(смр]щОЙз), дигидро-1,2-диазин; н) акрнловая кислота+ Н,Х вЂ” ИНз — ь г(Свн ОзИз) — ь Ф(СенгОИз), пи- рита« идон; снптез Скргупг о) о-Санг(ИН ), + глицерин — ч" Х(с, НзИз), 4,б-диазафгнаншргк( и) ди-(о.нитрофенил)ацетилен + Вг, — + Ц(СчгйзОгИ,Вгз), Ц+ 5п.
Но — + Ч (С„Н„Х,'Вг,), яггргвзвпе Ч вЂ” г" (Ш(СтгнмИзВг)] — ь Щ(Сг,н,зИз), содержит четыре кон- денсированных ароматических кольца; р) л-ПСгН4СНзСНзСНзИНСН„+ Сгнь11 — + Э(снНгзИ), шгщрагидро«инолик, с) о.с1сзнгИНСОС Н + КИН,/ИНз — ь Ю(С„знзОИ), бгкзоксазал; Гетгроцикяическиг соединения ~ ые8 изб б) Тропиновая кислота образуется при окислении СгОя г1ронинона, структура которого по данным синтеза следующая: СНз Н 0 а1ряяяияи Нз основании зтих данных уточните структуру тропиноаой кислоты. 16. Тропигидгн, цнклогептатриеи-1,5,5, получают из тропннона (задача 15). Покажите, каким образом зто можно сделать.
(Уназаниел см. задачу 21, стр. 729.) 17. Восстановление тропинина (задача 15) дает тропин в лгггдотрояин, оба с формулон СгнгзО)ч. При нагреванви с основанием тропин превращается в псевдотропин. Напишите вероятные структурные формулы тропина и псевдотропина и объясните наш ответ. 19. Арекаидин (С,Н10 Х), алкалоид орехов бетеля, получается следующим образом: ряэюмя Ьпаягяя зтнлакрилат+ Иня Ф Л(СбН1101Х) Вяяяияя Мяяяяяя А+ зтилакрилат — ~ Б(С Н О,?;) аяяяиля Дяяюмя Б + зтилат натРиа — ь В(СяН1гОзН). В + беизоилхлорид — Г(сгзн11011я), Г+ Ня, Н! — Д (С Н О Н), Д + кислота, нагревание — я Е(СяняОг!ч), гргаг(ин, другой алкаловд орехов бе+ СяНзСООН + СяН10Н, Е+ СЙ11 — я ареквидин (С,Нм01М).
а) Какова наиболее вероятная структура арехаидинз и гувацина? б) Что даст гувацвн при дегндрировании? 19. Напишите структуркые формулы соединений А — Ж: тиофен+ гексанон-3+ Н,Б01 — э А(С„Н,яБ,), А + (СНзСО)яО+ НС!01 — я Б(сляняг051), Б+ И Нг+ КОН+ нагревание — я В(СлзН1151). В + С',Н,Н(СНя)СНΠ— Г(С„,Н ОБл), альдегид', Г + ЛЯ1Π— Д(СмНюС!,Бя), ™ Д разделяют на антиподы, (+)-Д+ Си, хвнолвн, нагрезание — ь СО + (+)-Е(С Н 15 ), (+)"Е+ Ня/Н! — я Ж(С,гНю), оптически неактивен. Что означает отсутствие оптической актввноств у соединения Ж? 29.
а) Объясивте ароматические свойства кольца имидазола. б) Расположите атомы азота гистамина (вещества, играющего важную роль в механвзме многих аллергических реакций) в порядке их предполагаемой осноаности и аргументируйте предложенный вами ряд гясмяняя Аминокислоты и белки 37.1. Введение Название протеииы (белки) произошло от греческого рго1е~оз, что означает первый. Это название оказалось очень удачным. Из всех химических соединений белки, вероятно, наиболее важны, поскольку они являются основой всего живого. Белки не только составляют существеннейшую часть каждой клетки всех живых организмов, но и обеспечивают их жизнедеятельность. Белки являются главными составляющими кожи, мышц, сухожилий, нервов и крови, а также ферментов, антител и многих гормонов.
(Только нуклеиновые кислоты можно сравнить с белками по их значению в жизнедеятельности организмов, поскольку нуклеиновые кислоты регулируют синтез белков.) С химической точки зрения белки представляют собой высокополимерные вещества. Они являются полиамидами и исходными мономерами, для их синтеза служат а-аминокислоты. В состав одной молекулы белка может входить несколько сотен или даже тысяч остатков аминокислот, причем известно более два~щати аминокислот, остатки которых входят в состав белка. Число возможных комбинаций, образуемых остатками аминокислот в молекуле белка, а следовательно, и число различных белковых молекул почти беспредельно. Повидимому, для развития и жизнедеятельности организма животного необходимо наличие десятков тысяч различных белков, причем для каждого вида животных этот набор белков специфичен.
В настоящей главе мы сначала рассмотрим химию аминокислот, а затем кратко обсудим получаемые из них белки. Наша главная цель при этом состоит в том, чтобы показать, каким образом выводятся структуры этих невероятно сложных молекул, и продемонстрировать, что в конце концов химия белков основана на тех же принципах органической структурной теории: на пре~~- стазлениях об углах и длинах связей, величине и размерах групп, водородных связях, резонансе, кислотности и основности, оптической активности, конфигурации и конформации. 87.2. Структура аминокислот В табл. 37.1 приведены структурные формулы и названия 26 аминокислот, обнаруженных в белках. Некоторые из них, отмеченные жирным шрифтом, являются незаменимыми, и зти аминокислоты должны содержаться в пище молодого животного для его нормального развития, "зти аминокислоты, очевидно, не могут синтезироваться в организме животного из других веществ, содержащихся в пище. Формула О(у А1в Глицнн (+)-Апаиин (+)-Валин ( — )-Лейкин 1 си 1!е (+)еИэолейнин Авр-Хнз ( — )-Аспарвгин (+)-Глутамин О1н-Нн (+)-Лизин О1у (+)-Аргинии ( — )-Серии ( — )-трением Тге Суз ( — )-Цистеин Суз — $ — 5 — Суз ( — )-Цистин л(е1 ( — )-ййетионнн Таблица 37.1 Важнейшие аминокислоты белка +)-Аспарагиноная кислота Авр (+)-Глутамшвазя кислота О!н н,йсн,соо- СНвСНСОО !, еННз (СН 1 СНСНСОО ! 1~гнз (сн,),снсн,снсоо! е'зНз СН,а(,СН(СН,)СНСОО! еннз нооссн,снсоо'ннз н,хсосн,снсоо! +нн, НООССН СНвСНСОО ! +нн, н,нсосн,снвснсао! +нн, Нзнсн,СН,СН,СН,СНСО(Г ! +нн, н,ысн.снсн,сн,снсоо! г'Нз н,ысннсн,сн сн,снсоо— ! +нн, Ннв НОСНвСНСОО ! (знв снвснснсоо НО+1зн НБСНвсНСОО ! +1"Нз -ООССНСН,— В- — СНвСНСОО! +Ннв +ннз СНзВСНвСНвСНСОО нн лиимокислоты и белки ~ 37 1040 Все аминокислоты представляют собой и-амннокарбоновые кислоты; в двух случаях (пролин и оксипралин) аминогруппа образует часть пирралидиновога цикла.
Подобная общность структуры придает всем аминокислотам одинаковые химические свойства и среди них — способность образовывать длинные полиамндные цепи, лежащие в основе белков. Мы и будем рассматривать главным образом эти общие химические свойства. В остальном структуры всех соединений могут изменяться в аченьшнроких пределах. Помимо карбоксильиой группы и п-аминогруппы, некоторые аминокислоты содержат вторую карбаксильную группу (например, аспарагиновая или глугаминовая кислота) или потенциальную карбоксильную группу в виде карбоксамидной (например, аспарагин); такие кислоты называют кислыми аминокислотами.
Некоторые аминокислоты содержат вторую основную группу, в роли которой может быть аминогруппа (например, лизин), гуанидотруппа (аргинин) или нмидазальная группа (гистидин)", такие кислоты называют осноенмми аминокислотами. Некоторые аминокислоты содержат бензольную нли гетероциклическую систему, фенольные или спиртовые гидроксильные группы, атомы серы нли галогенов. Каждой из этих циклических систем или функциональных групп присущи свои характерные реакции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
